القاهرة -الشرق
ابتكر باحثون من معهد جورجيا التقني جهازاً إلكترونياً قابلاً للارتداء يمكن وضعه داخل أي حذاء، بهدف تحسين القدرة على المشي لدى مرضى السكتات الدماغية والشلل الرعاش "باركنسون".
ويتميز الجهاز بكونه منخفض التكلفة ويعتمد على أكثر من 170 مستشعراً مرناً ورقيقاً لقياس ضغط القدم، وهو مؤشر أساسي لتحديد اختلال التوازن أثناء المشي.
ويُعد اضطراب المشي من أبرز التحديات التي تواجه مرضى السكتة الدماغية وباركنسون، إذ لا يقتصر تأثيره على بطء الحركة فحسب، بل يُعد من الأسباب الرئيسية للسقوط، في ظل محدودية الحلول المتاحة التي غالباً ما تتطلب علاجاً طبيعياً مكلفاً ومستهلكاً للوقت.
ويجمع الجهاز بيانات عن الضغط يمكن أن تساعد مستقبلاً في التنبؤ بالتغيرات التي قد تؤدي إلى السقوط.
وقدّم الباحثون دراستهم في ورقة علمية نُشرت كغلاف لعدد أغسطس من مجلة ACSApplied Materials & Interfaces.
نقاط ضغط
ورغم أن الأحذية الذكية ليست ابتكاراً جديداً، إلا أن الجمع بين الوظائف العملية والتكلفة المنخفضة ظل تحدياً كبيراً.
هنا تميز مختبر البروفيسور هونج يو، أستاذ الهندسة الميكانيكية في معهد جورجيا التقني، والذي بنى سمعته العلمية على تطوير أجهزة طبية مرنة قابلة للارتداء.
واعتمد الفريق على تقنية الطباعة بالشاشة، وهي تقنية مستخدمة على نطاق واسع في تصنيع الإلكترونيات، لطباعة المستشعرات على النعل الذكي.
وأوضح يو: "الطباعة بالشاشة تُعد خياراً مثالياً لتطوير الأجهزة الطبية لأنها منخفضة التكلفة وقابلة للتوسع. وعندما نفكر في التصنيع التجاري والإنتاج الضخم، فهي منصة جاهزة بالفعل في قطاع الإلكترونيات".
تصميم مريح متكامل
ركز فريق البحث على تطوير نموذج أوّلي يجمع بين الفاعلية والراحة، فجعلوا الجهاز رقيقاً بما يكفي ليتناسب مع الأحذية العادية دون أن يعيق حركة المستخدم.
كما زُوّد الجهاز بتقنية بلوتوث تتيح له الاتصال بالهواتف الذكية، ما يمكّنه من إرسال البيانات مباشرة، ويمنح إمكانية ربطه مستقبلاً بتطبيقات مراقبة الصحة.
هذه الخصائص التقنية فتحت الباب لتوسيع نطاق استخدام الجهاز في البيئات الواقعية، إذ يمكن ربطه مع أجهزة روبوتية لمساعدة المرضى وكبار السن على المشي، بينما قد تتيح الكثافة العالية للمستشعرات تطبيق خوارزميات تعلّم آلي متقدمة للتنبؤ بحالات السقوط.
كما يمكن أن يُستخدم الجهاز أيضاً من قِبَل الرياضيين المحترفين لتحليل الأداء الحركي بدقة، ما يمنحه استخدامات طبية ورياضية على حد سواء.
أقل من 100 دولار
وأشار يو إلى أن أحد أهم أهداف المشروع هو الحفاظ على تكلفة إنتاج منخفضة، مع التأكيد على إبقاء السعر النهائي دون حاجز 100 دولار أميركي، حتى يكون متاحاً لعموم المستخدمين، وليس فقط للمؤسسات الطبية أو الأبحاث.
وبتمويل من مؤسسة العلوم الوطنية الأميركية، اختبر الباحثون الجهاز حتى الآن على أشخاص أصحاء، ويأملون في توسيع نطاق التجارب ليشمل مرضى يعانون من اضطرابات في المشي، تمهيداً لإطلاق الجهاز تجارياً خلال الفترة المقبلة.
ومضى يو قائلاً: "أسعى إلى سد الفجوة بين الأجهزة الطبية المتوفرة في المستشفيات، وتلك التي لا تزال في طور البحث داخل المختبرات. نريد أن تكون هذه الأجهزة جاهزة اليوم، وليس بعد عشر سنوات".
وبفضل تصميمه اللاسلكي منخفض التكلفة وقدرته على توفير بيانات آنية، قد يُحدث هذا النعل الذكي تحولاً في كيفية مراقبة اضطرابات المشي وإدارتها، ليس فقط في العيادات، بل في الحياة اليومية للمستخدمين.
تصنيفات
